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摘要：地下水改变了土层土质的物理和化学结构，使岩土体被泥化、软化甚至具有了润滑性，使基坑开挖中的支护结构受到了严重的破坏。支护结构的受力情况和应力状况以及土体均因地下水而发生了改变，支护结构的支护强度也被大幅降低了。分析地下水通过改变土层土质进而影响支护结构的原理，找出有效的预防措施和解决办法，提升工程的安全性。
关键词：地下水基坑支护结构
Abstract: the groundwater changes the soil layer of soil physical and chemical structure of rock mass is mud, soften and even with the lubrication, make the foundation pit excavation supporting structure suffered serious damage. The stress of the situation and the supporting structure and stress conditions of groundwater and soil are changed, supporting intensity of support structures were also sharply reduced. Analysis by changing soil and groundwater soil influence the principle of supporting structure, find out the effective prevention measures and solutions, improve the safety of the project.
Keywords: groundwater foundation pit supporting structure
中圖分类号： TV551.4文献标识码：A 文章编号：
各类用途的地下车库、地下商业街、地下室以及地下铁道伴随着城市建设的飞速发展已经越来越多地出现在我国各大城市，城市土地面积问题也促使我们不断地加大对地下空间开发利用的深度和规模，由此对基坑工程课题的研究和发展上升到了一个新的高度。
1、 水对岩土体的作用
作为岩土工程项目中的一个课题，基坑工程具有很强的实践性，这项技术亟需理论上的完善、充实和进行相关的指导。现阶段尚无法通过计算分析准确地得出周围底层位移、支护结构的变形和内力以及基坑的稳定性对地下管线和周围建筑物所产生的影响的定量结果。不过这类实际工程问题得到解决的有效途径，是仍然需要有关地基的变形及稳定理论给予的重要的指导。基坑工程作为岩土工程的一个难题，同时涉及支护结构与土的共同作用、渗流和变形以及土力学中稳定与强度等多方面学科领域，具有一定的综合性。举例来说，在城市建设时，基坑的稳定性在深基坑开挖时不仅要得到保证，同时为了确保对基坑周围的道路、地下管线、构筑物和建筑物的安全，对基坑的变形控制要求也必须得到满足。要满足这一要求就必须依赖于正确地选择和测定土体参数，并且以现代的分析工具——如有限元——等作为实施手段，若想比较满意地解决这一课题还需要将现场测试结果和室内试验结果相结合。对这些问题的研究对策和深入认识的逐步完善，是建立在施工工艺、施工机械及测试仪器、计算技术和土力学理论的进步和发展的基础上的。所以作为水利、市政和建筑等行业的地下工程建设中的一个极其重要的工程技术问题，如何完善基坑的施工技术和设计理论亟需解决。岩土工程项目会因岩土体自身性质受引地下水的作用发生劣化而导致失败，关于岩土体的水损伤效应即使指这种与地下水有关的效应。地下水、岩土应力和人类动力在基坑工程中产生耦合作用，并且相互间彼此作用和影响。地下水间接或直接地造成了超过60%的基坑事故。作为地质营力的一种，地下水在与岩土体的相互作用中不仅自身的化学成分、力学性质以及物理性质发生了改变，也使岩土体的力学、化学和物理性质发生了变化。岩土体一般会受到地下水的力学作用、化学作用以及物理作用。岩土体的力学性质受到地质环境内最活跃成分——地下水的极其重要的影响。岩土体的结构会随着地下水带来的化学及物理作用而发生变化；岩土体的强度也会因为地下水通过孔隙静水压力的作用，导致有效应力在岩土体中失去作用而被降低。渗流会因为地下水的流动而产生在岩土体中，导致岩土体的抗剪强度因为剪应力的出现而被降低。润滑作用：地下水处于岩土体中时，会使润滑作用产生在岩土体的不连续面边界上（如断层面、节理面、坚硬岩石中的裂隙面和未固结的坡体或沉积物的颗粒表面）使剪力效应在不连续面上进一步增强，使剪切运动在岩土体的不连续面上被诱发，当滑动面降至上升的地下水位以下时，因降水对斜坡的入渗使得这一过程尤为明显。减小岩土体的摩擦角就是力学上岩土体受地下水润滑作用的反映。泥化和软化的作用表现为：固态直至液态的弱化效应会随着含水量的变化而发生在岩体结构面中的充填物上，泥化现象多发生在断层带上。泥化和软化作用会减小摩擦角数值、降低岩土体的内聚力和力学性能。为了防止地下水对土层渗透进而造成破坏支护结构，可以通过多打几处降水井的办法进行有效处理。降水井可以使地下水位下降，从而使地下水不足以对土层土质的物理、化学构成成分造成改变和破坏，使支护结构得以发挥安全保障的作用。
2、 基坑水作用的影响因素
分析地下水对岩土体工程的破坏效应时，应该从整体工程受地下水破坏的效应强度和危害程度上考虑，以便使工程的安全通过采取有效的措施得到保证。多个方面都会对地下水的破坏效应产生影响，从而决定了破坏强度的高低。第一是岩土的化学和物理性质。遇水软化是岩土体具备的特点，岩土体的抗剪强度指标会在与水作用后大大降低，使工程安全受到威胁。主要是一类特殊的岩土体，非常敏感水损伤。第二是渗透的类型、持续时间和强度：坡体稳定性被渗透降低的主要机理是，地下水的入渗导致减小或丧失掉了非饱和土中的基质吸力。在一定条件下，当某一设定值小于饱和渗透系数时，渗透时间的增加会导致安全系数的持续降低，最低值会出现在某个持续时间段，然后不断增加的渗透持续时间会导致安全系数的不断回高，但当该设定值等于饱和渗透系数时，渗透持续时间的增加只能单调地导致安全系数持续下降；斜坡的安全稳定性在相同的渗透持续时间和平均渗透强度条件下，会随着渗透强度的均匀值发生变化，均匀值越低则越有利。在基坑开挖支护过程中值得注意的是，比渗透更具有不可预测性和危险性的是某些管道的渗漏现象，所以必须及时地对管道的质量做全面认真的检查，以防止管道出现渗漏现象从而导致对基坑开挖支护施工更严重的安全威胁。最后是土体渗透各向异性及阻水层的影响。由于地下水对基坑开挖过程中的支护结构产生负面影响，因此应该全力降低和避免地下水对工程安全构成的危险和隐患。在开挖深基坑时，可采用井点降水法，在开挖进行前，使坑底的设计标高高于地下水位，出水量较小时可适当加大放坡；将临时集水坑在开挖前便设计好，水泵和发电机随时准备妥当，在开挖的过程中进行抽水，确保土层不会因地下水的作用而发生变化从而对支护结构构成威胁。
结束语
通过对基坑失稳坍塌内在机理的着重探讨，分析了基坑开挖支护受到的地下水作用的重要影响。地下水可使支护结构的受力及应力状况以及土体的自身结构发生了改变，使支护结构的支护强度和土体本身的力学和物理性质被极大地弱化，从而致使基坑坍塌。由此可见地下水对基坑开挖过程中的支护结构具有着非常严重的负面影响和安全威胁，解决好地下水对基坑开挖支护结构构成的严重破坏从而确保工程安全，具有非常重要的现实意义。
参考文献
[1]仲彦卿.地下水与地质灾害[J].地下空间，1999,19（4）：303~316
[2]燕彬，李前 等.渗流对基坑稳定的影响[J].山东建筑学院院报,2001,15（1）：63~65
关键词：地下水基坑支护结构
Abstract: the groundwater changes the soil layer of soil physical and chemical structure of rock mass is mud, soften and even with the lubrication, make the foundation pit excavation supporting structure suffered serious damage. The stress of the situation and the supporting structure and stress conditions of groundwater and soil are changed, supporting intensity of support structures were also sharply reduced. Analysis by changing soil and groundwater soil influence the principle of supporting structure, find out the effective prevention measures and solutions, improve the safety of the project.
Keywords: groundwater foundation pit supporting structure
中圖分类号： TV551.4文献标识码：A 文章编号：
各类用途的地下车库、地下商业街、地下室以及地下铁道伴随着城市建设的飞速发展已经越来越多地出现在我国各大城市，城市土地面积问题也促使我们不断地加大对地下空间开发利用的深度和规模，由此对基坑工程课题的研究和发展上升到了一个新的高度。
1、 水对岩土体的作用
作为岩土工程项目中的一个课题，基坑工程具有很强的实践性，这项技术亟需理论上的完善、充实和进行相关的指导。现阶段尚无法通过计算分析准确地得出周围底层位移、支护结构的变形和内力以及基坑的稳定性对地下管线和周围建筑物所产生的影响的定量结果。不过这类实际工程问题得到解决的有效途径，是仍然需要有关地基的变形及稳定理论给予的重要的指导。基坑工程作为岩土工程的一个难题，同时涉及支护结构与土的共同作用、渗流和变形以及土力学中稳定与强度等多方面学科领域，具有一定的综合性。举例来说，在城市建设时，基坑的稳定性在深基坑开挖时不仅要得到保证，同时为了确保对基坑周围的道路、地下管线、构筑物和建筑物的安全，对基坑的变形控制要求也必须得到满足。要满足这一要求就必须依赖于正确地选择和测定土体参数，并且以现代的分析工具——如有限元——等作为实施手段，若想比较满意地解决这一课题还需要将现场测试结果和室内试验结果相结合。对这些问题的研究对策和深入认识的逐步完善，是建立在施工工艺、施工机械及测试仪器、计算技术和土力学理论的进步和发展的基础上的。所以作为水利、市政和建筑等行业的地下工程建设中的一个极其重要的工程技术问题，如何完善基坑的施工技术和设计理论亟需解决。岩土工程项目会因岩土体自身性质受引地下水的作用发生劣化而导致失败，关于岩土体的水损伤效应即使指这种与地下水有关的效应。地下水、岩土应力和人类动力在基坑工程中产生耦合作用，并且相互间彼此作用和影响。地下水间接或直接地造成了超过60%的基坑事故。作为地质营力的一种，地下水在与岩土体的相互作用中不仅自身的化学成分、力学性质以及物理性质发生了改变，也使岩土体的力学、化学和物理性质发生了变化。岩土体一般会受到地下水的力学作用、化学作用以及物理作用。岩土体的力学性质受到地质环境内最活跃成分——地下水的极其重要的影响。岩土体的结构会随着地下水带来的化学及物理作用而发生变化；岩土体的强度也会因为地下水通过孔隙静水压力的作用，导致有效应力在岩土体中失去作用而被降低。渗流会因为地下水的流动而产生在岩土体中，导致岩土体的抗剪强度因为剪应力的出现而被降低。润滑作用：地下水处于岩土体中时，会使润滑作用产生在岩土体的不连续面边界上（如断层面、节理面、坚硬岩石中的裂隙面和未固结的坡体或沉积物的颗粒表面）使剪力效应在不连续面上进一步增强，使剪切运动在岩土体的不连续面上被诱发，当滑动面降至上升的地下水位以下时，因降水对斜坡的入渗使得这一过程尤为明显。减小岩土体的摩擦角就是力学上岩土体受地下水润滑作用的反映。泥化和软化的作用表现为：固态直至液态的弱化效应会随着含水量的变化而发生在岩体结构面中的充填物上，泥化现象多发生在断层带上。泥化和软化作用会减小摩擦角数值、降低岩土体的内聚力和力学性能。为了防止地下水对土层渗透进而造成破坏支护结构，可以通过多打几处降水井的办法进行有效处理。降水井可以使地下水位下降，从而使地下水不足以对土层土质的物理、化学构成成分造成改变和破坏，使支护结构得以发挥安全保障的作用。
2、 基坑水作用的影响因素
分析地下水对岩土体工程的破坏效应时，应该从整体工程受地下水破坏的效应强度和危害程度上考虑，以便使工程的安全通过采取有效的措施得到保证。多个方面都会对地下水的破坏效应产生影响，从而决定了破坏强度的高低。第一是岩土的化学和物理性质。遇水软化是岩土体具备的特点，岩土体的抗剪强度指标会在与水作用后大大降低，使工程安全受到威胁。主要是一类特殊的岩土体，非常敏感水损伤。第二是渗透的类型、持续时间和强度：坡体稳定性被渗透降低的主要机理是，地下水的入渗导致减小或丧失掉了非饱和土中的基质吸力。在一定条件下，当某一设定值小于饱和渗透系数时，渗透时间的增加会导致安全系数的持续降低，最低值会出现在某个持续时间段，然后不断增加的渗透持续时间会导致安全系数的不断回高，但当该设定值等于饱和渗透系数时，渗透持续时间的增加只能单调地导致安全系数持续下降；斜坡的安全稳定性在相同的渗透持续时间和平均渗透强度条件下，会随着渗透强度的均匀值发生变化，均匀值越低则越有利。在基坑开挖支护过程中值得注意的是，比渗透更具有不可预测性和危险性的是某些管道的渗漏现象，所以必须及时地对管道的质量做全面认真的检查，以防止管道出现渗漏现象从而导致对基坑开挖支护施工更严重的安全威胁。最后是土体渗透各向异性及阻水层的影响。由于地下水对基坑开挖过程中的支护结构产生负面影响，因此应该全力降低和避免地下水对工程安全构成的危险和隐患。在开挖深基坑时，可采用井点降水法，在开挖进行前，使坑底的设计标高高于地下水位，出水量较小时可适当加大放坡；将临时集水坑在开挖前便设计好，水泵和发电机随时准备妥当，在开挖的过程中进行抽水，确保土层不会因地下水的作用而发生变化从而对支护结构构成威胁。
结束语
通过对基坑失稳坍塌内在机理的着重探讨，分析了基坑开挖支护受到的地下水作用的重要影响。地下水可使支护结构的受力及应力状况以及土体的自身结构发生了改变，使支护结构的支护强度和土体本身的力学和物理性质被极大地弱化，从而致使基坑坍塌。由此可见地下水对基坑开挖过程中的支护结构具有着非常严重的负面影响和安全威胁，解决好地下水对基坑开挖支护结构构成的严重破坏从而确保工程安全，具有非常重要的现实意义。
参考文献
[1]仲彦卿.地下水与地质灾害[J].地下空间，1999,19（4）：303~316
[2]燕彬，李前 等.渗流对基坑稳定的影响[J].山东建筑学院院报,2001,15（1）：63~65